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心肌肥厚是心脏对几乎所有引起心脏病变因素的一种适应性反应，众多研究表明左室肥厚是心血管病并发症的独立危险因素，是心血管疾病发生率和死亡率强有力的预测因子之一。探讨其发生机制具有重要的意义。
Ca2+作为细胞信号转导的第二信使已被公认，在心肌，它们调节收缩力，调控决定心脏节律的电信号和细胞生长通路。左室肥厚时，心血管系统的细胞内钙代谢发生异常。细胞[ca2+]i异常升高是外界刺激和／或内在功能缺陷所致心肌肥厚发生发展的重要环节，在细胞的生理调节及病理生化改变中发挥关键作用。
在心肌，胞内钙的大量释放负责启动粗细肌丝的相对滑行，进而导致细胞收缩，是兴奋-收缩耦联过程中的关键环节。Ca2+经L-型钙通道进入细胞内，通过“钙-钙”释放(calcium induced calcium release，CICR)作用，使附着于肌浆网终池部位的兰尼丁受体(Ryanodine receptor，RyR)从肌浆网释放Ca2+后，触发心肌收缩。Ca2+释放量在很大程度上决定于肌浆网内Ca2+池的大小。而SR内Ca2+池大小的多少主要决定于SR膜上的钙泵(Ca2+-ATPase，SERCA)对胞质Ca2+的摄取。
以心脏指数和多普勒超声检查对左甲状腺素诱导的大鼠心肌肥厚和腹主动脉缩窄导致的心肌肥厚进行评价，并用酶急性消化分离大鼠心室肌细胞，用激光共聚焦显微镜对新鲜分离的大鼠左右心室肌细胞[Ca2+]i分别进行研究。
结果显示：
1 L-甲状腺素(1mg／kg／d)腹腔注射诱导10天后大鼠心脏／脑、左心室／脑重量比值重量显著增加(p<0.05，n=8)，分别从正常的0.45±0.05和0.34±0.03增加到0.54±0.04和0.43±0.03，左心室心肌肥厚明显。而右心室／脑重量比值无明显变化，分别为0.11±0.02 vs 0.11±0.01。(Tab．1，Fig．2)。 2 L-甲状腺素(1mg／kg／d)腹腔注射诱导10天后大鼠室间隔舒张期和收缩期厚度均增加(p<0.05，n=6)，分别从1.25±0.11和2.19±0.06增加到1.67±0.30和2.73±0.36。左心室后壁厚度、左心室舒张及收缩末期内径无显著性变化，左心室射血分数及左心室短轴缩短率变化无显著性差异。
小结1 L-甲状腺素(1mg／kg／d)腹腔注射诱导10天后大鼠心肌肥厚模型形成，腹主动脉缩窄1月后大鼠即产生心肌肥厚，腹主动脉缩窄3月后大鼠心肌肥厚程度加重。
2两种心肌肥厚模型肥厚的左心室细胞与正常左心室细胞比较[Ca2+]i显著升高，而右心室心肌细胞静息[Ca2+]i无明显变化，左右心室肌细胞[Ca2+]i的变化不一致。
第二部分 肥厚心肌细胞钙火花的变化本实验
观察了L-甲状腺素诱导的大鼠心肌肥厚和腹主动脉缩窄导致的心肌肥厚左右心室细胞钙火花的变化。
结果显示：
1L-甲状腺素致心肌肥厚模型单个心肌细胞的自发性钙火花肥厚左心室细胞钙火花幅度较正常左心室明显降低(p<0.05)，从3.874±1.60(n=190来自7只生理盐水组大鼠的13个细胞)降低至2.84±1.02(n=244个钙火花来自7只L-甲状腺素组大鼠的11个细胞)，但钙火花的频率显著增加(p<0.05)，从正常的2.89±0.8增至6.86±1.86。模型组右心室细胞钙火花的特征(幅度与频率)与正常组比较无显著性差异，幅分别为3.84±0.89(n=340个钙火花来自6只假手术组大鼠的19个细胞)和3.77±1.11(n=553个钙火花来自6只手术组大鼠的18个细胞)，频率分别为2.64±0.59和2.82±0.7。(Tab．6，Fig 12，13，14) 3腹主动脉缩窄致心肌肥厚模型中晚期(3月)单个心肌细胞的自发性钙火花肥厚左心室细胞钙火花幅度较正常左心室明显降低(p<0.05)，从3.73±1.02(n=134个钙火花来自6只假手术组大鼠的8个细胞)降低至2.86±0.85(n=270个钙火花来自6只手术组大鼠的13个细胞)，频率无显著变化，分别为2.52±0.65和2.85±0.83。模型组右心室细胞钙火花的特征(幅度与频率)与正常组比较无显著性差异，幅度分别为3.83±0.99(n=217个钙火花来自6只假手术组大鼠的11个细胞)和3.84±1.11(n=387个钙火花来自6只手术组大鼠的18个细胞)，频率分别为2.62±0.55和2.74±0.72。
2在腹主动脉缩窄致心肌肥厚早期(1个月)，左室细胞Ca2+火花幅度下降，但频率增加，舒张期钙漏则无明显变化，而术后晚期(3个月)的心肌肥厚大鼠组，左心室肌细胞Ca2+火花幅度下降，但频率无明显增加，舒张期钙漏无明显变化，此型心肌肥厚右心室细胞Ca2+火花也没有显著变化。
第三部分 肥厚心肌细胞肌浆网钙池大小的变化本实验
观察了L-甲状腺素诱导的大鼠心肌肥厚和腹主动脉缩窄导致的心肌肥厚左右心室细胞肌浆网钙池大小的变化。
结果显示：
1 L-甲状腺素致心肌肥厚模型心肌肌浆网钙池大小的变化在无Ca2+液中咖啡因引起胞浆Ca2+升高的幅度，模型组的左心室细胞升高幅度(△F／F0)比正常细胞少(p<0.01)，从0.65±0.19(n=21来自6只生理盐水组大鼠)降低至0.42±0.14(n=27来自6只L-甲状腺素组大鼠)，随后加入CaCl2可使[Ca2+]i升高，此为Ca2+内流所致，模型组左心室细胞的Ca2+内流(△F／F0)明显低于生理盐水组(p<0.01)，从0.76±0.16降低至0.49±0.11。心肌肥厚模型组的右心室细胞对咖啡因引起的Ca2+内流及随后加入CaCl2引起的[Ca2+]i升高与生理盐水组右心室无明显差异，分别为0.64±0.21，0.80±0.23(n=39来自6只生理盐水组大鼠)和0.60±0.18，0.75±19(n=56来自6只L-甲状腺素组大鼠)。
第四部分 肥厚心肌细胞肌浆网Ca2+-ATPase活性的变化本实验
观察了L-甲状腺素诱导和腹主动脉缩窄导致的心肌肥厚左右心室肌浆网Ca2+-ATPase活性的变化。结果显示：
1 L-甲状腺素致心肌肥厚模型肌浆网Ca2+-ATPase活性的变化心肌肥厚的左心室肌与生理盐水组左心室肌比较肌浆网Ca2+-ATPase活性显著降低(p<0.05，n=6)，从正常的6.15±1.03μmolPi／mg pro／hr降低至4.34±1.12μmolPi／mg pro／hr，为正常组的71％，而右心室心肌肌浆网钙泵活性无明显变化，分别为6.43±0.98μmolPi／mg pro／hr和6.59±1.00μmolPi／mg pro／hr。
2腹主动脉缩窄致心肌肥厚早期(术后1月)肌浆网Ca2+-ATPase活性的变化心肌肥厚的左心室肌与假手术组左心室肌比较肌浆网Ca2+-ATPase活性显著降低(p<0.05，n=6)，从正常的6.25±1.10μmolPi／mg pro／hr降低至4.9±1.01μmolPi/mgpro/hr，为正常组的75％，而右心室心肌肌浆网钙泵活性无明显变化，分别为6.55±1.24μmolPi/mg pro／hr和6.77±1.17μmolPi/mg pro／hr。 3腹主动脉缩窄致心肌肥厚中晚期(术后3月)肌浆网Ca2+-ATPase活性的变化心肌肥厚的左心室肌与假手术组左心室肌比较肌浆网Ca2+-ATPase活性显著降低(P<0.01，n=6)，从正常的6.3±1.45μmolPi/mg pro／hr降低至3.81±0.92μmolPi/mg pro／hr vs，仅为正常组的59％，而右心室心肌肌浆网钙泵活性无明显变化，分别为6.46±1.26μmolPi/mg pro／hr和6.68±1.10μmolPi/mg pro／hr。
小结：
1.L-甲状腺素诱导的心肌肥厚模型左心室Ca2+-ATPase活性降低，右心室Ca2+-ATPase活性无显著变化。
2.腹主动脉缩窄引发的心肌肥厚早期(术后1月)左心室Ca2+-ATPase活性降低，晚期左心室钙泵活性降低更为显著，右心室Ca2+-ATPase活性无明显差异。
3.甲状腺素诱导的心肌肥厚与腹主动脉缩窄引发的心肌肥厚早期左心室Ca2+-ATPase活性降低程度相似。